近日，我校數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院與碳中和發(fā)展研究院師生在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上發(fā)表研究論文Unveiling the importance of nonshortest paths in quantum networks。江蘇大學(xué)為第一完成單位，董高高教授為第一通訊作者，博士生胡欣淇為第一作者，合作通訊作者有倫斯勒理工學(xué)院教授孟祥一等。此外，合作者還包括北京師范大學(xué)教授樊京芳與倫斯勒理工學(xué)院教授高建喜。
該研究從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的連通性視角出發(fā)，基于量子糾纏的并發(fā)性測(cè)量，從理論解析、數(shù)值模擬與實(shí)際驗(yàn)證三方面，揭示了量子網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的第一性原理：不同于電磁波信息傳輸對(duì)最短路徑的依賴(lài)，非最短路徑對(duì)量子信息的傳輸同樣具有非常重要的作用。
該工作提出一類(lèi)量子最大連通性集團(tuán)統(tǒng)計(jì)的理論框架，并應(yīng)用到一類(lèi)分層無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上，并對(duì)信息傳播臨界點(diǎn)處的三個(gè)重要臨界指數(shù)υ、β、df進(jìn)行了分析，分別用來(lái)刻畫(huà)網(wǎng)絡(luò)有限尺度下關(guān)聯(lián)程度的發(fā)散行為、系統(tǒng)形成最大連通性的速率與網(wǎng)絡(luò)連通集團(tuán)的空間擴(kuò)展效率。研究發(fā)現(xiàn)：不同于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下量子并發(fā)性滲流與經(jīng)典滲流的臨界指數(shù)盡管滿(mǎn)足相同的超臨界關(guān)系，但二者屬于不同的普適類(lèi)。研究進(jìn)一步給出了非最短路徑長(zhǎng)度對(duì)量子網(wǎng)絡(luò)中三個(gè)臨近指數(shù)相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系及貢獻(xiàn)度，結(jié)果表明：與經(jīng)典滲流不同，量子并發(fā)性滲流的臨界行為對(duì)非最短路徑始終保持不可忽略的依賴(lài)性。此外，該研究還驗(yàn)證了這一結(jié)論同樣適用于現(xiàn)實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)，如互聯(lián)網(wǎng)等。
該研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、江蘇省碳達(dá)峰碳中和科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)與江蘇省青藍(lán)工程學(xué)術(shù)帶頭人等項(xiàng)目的資助。（數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院）
文章鏈接：https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.adt2404
